超微粉碎技术对超细绿茶粉溶出特性的影响

超微粉碎技术对超细绿茶粉溶出特性的影响

茶叶是中华民族的传统保健饮料。迄今已在茶叶中鉴定出450种以上的有机成分和15种以上的无机元素,其中茶多酚、咖啡碱是茶叶中最主要的两种功能性成分。茶多酚具有较强的抗氧化性,可以消除自由基,同时提高体内自由基损伤的酶系GSH-PX和SOD等活性,降低细胞的脂质过氧化,具有抗辐射、延缓细胞衰老的作用。茶多酚对肿瘤细胞DNA的生物合成也有明显地抑制效用。咖啡碱是茶叶中另一种含量很高的功能成分,是中枢神经的兴奋剂,具有提神醒脑的作用,在一定程度上起到解除疲劳的功效。在临床上治疗伤风头痛,疗效显著且无副作用。超细粉碎技术是指将物料颗粒粉碎至粒径在30μm以下的一种粉碎技术。由于颗粒的微细化导致表面积和孔隙率的增加,使超细粉体具有独特的物理化学性能,如良好的分散性、吸附性、溶解性、化学活性、生物活性等,将一定比例超细茶粉加入主料中可制成茶面包、茶馒头、茶面条、茶糕点、口香糖、茶糖果等。但目前有关茶叶经超微细粉碎后其理化品质的研究尚属空白。为此,本研究利用高频振动式超微粉碎技术将日照青绿茶粉碎成超细茶粉后,对原茶、80、300目茶粉中的茶多酚、咖啡碱的溶出特性进行了研究,为茶叶的深度开发和扩大利用提供了理论依据。1材料和方法1.1紫外分光光度计和仪器WZJ-6J型振动式超微粉碎机:济南倍力粉技术工程有限公司;S53/54型紫外可见分光光度计:上海棱光技术有限公司;FA1104型电子天平:上海精密仪器公司;恒温水浴:江苏常熟医疗器械厂。1.2dr.ertentorhengmbhingemany,见表4试剂:酒石酸钾钠、硫酸亚铁、磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、碱性醋酸铅、盐酸、硫酸均为分析纯;咖啡碱标准品(含量大于99.5%,Dr.EhrenstorferGmbhinGemany)。日照青绿茶:2007年春天当年新茶,日照雪青茶厂。80目绿茶粉:将日照青绿茶放入普通粉碎机粉碎,经过80目筛筛分,得到80目的绿茶粉。300目超细绿茶粉:将经粗粉碎的日照青绿茶入超微粉碎机中,粉碎10min后,99.5%的样品都可通过300目筛,得到300目以上的绿茶超细粉。1.3测试方法1.3.1温浸提时间的确定(1)称取原茶、80目茶粉、300目茶粉样品各0.5g,分别加入80℃热水混匀后,在80℃水浴中进行保温浸提(绿茶的泡茶温度一般为80℃),浸提时间分别为0.5、5、10、20、30min,过滤后采用GB/T8313-2002方法进行测定。(2)称取原茶、80目茶粉、300目茶粉样品各0.5克,分别加入20、40、60、80℃的水混匀静置0.5min,过滤后采用GB/T8313-2002方法进行测定。1.3.2温浸提时间的确定(1)称取原茶、80目茶粉、300目茶粉样品各0.5g,分别加入80℃热水混匀后,在80℃水浴中进行保温浸提(绿茶的泡茶温度一般为80℃),浸提时间分别为0.5、5、10、20、30min,过滤后采用GB/T8312-2002方法进行测定。(2)称取原茶、80目茶粉、300目茶粉样品各0.5g,分别加入20、40、60、80℃的水混匀后静置0.5min,过滤后采用GB/T8312-2002方法进行测定。2结果与分析2.1不同目数茶粉浸提液对茶多酚在不同时间下的分离效果茶多酚是茶叶具有重要保健价值的功能成分,茶多酚浸出量不同,直接影响茶叶对人体的保健效果。本研究测定了不同浸提时间、不同粒度的茶粉中茶多酚在80℃时的溶出情况,结果见图1。由图1可看出,原茶中的茶多酚随着浸提时间的延长,溶出量迅速增加,浸提0.5min时,只溶出少量;浸提5min时,溶出量占茶多酚总量(25.9%)的71.2%;浸提20min后,溶出量已达到茶多酚总量(25.9%)的91.2%。由此可以说明中国传统的喝茶讲究第一遍洗茶,第二遍品茶,只喝三遍茶是有足够科学依据的。80目茶粉浸提0.5min时,溶出量占茶多酚总量(25.9%)的87.6%,浸泡10min茶多酚溶出量达到最高,随着浸提时间的增加,茶多酚溶出量略有降低,可能是由于茶多酚自身容易被氧化,随着时间的延长而有一定损失造成的。原茶中茶多酚在5min达到茶多酚总量的71.2%,80目茶粉浸提0.5min时,茶多酚已溶出大部分,这与茶叶在炒制过程中进行揉捻这一工序有关,有文献报道,细胞破损率随揉捻时间的增加而表现出指数曲线的变化规律,曲线方程为:y=85.3e-11.9/x。因此,原茶中有部分破碎细胞,使茶多酚可以较快速地浸出,经过粉碎的80目茶粉中,同样存在破碎细胞,所以茶多酚也在短时间内大量浸出。300目茶粉浸提0.5min时,溶出量就占茶多酚总量(25.9%)的91.9%,与80目茶粉浸提0.5min的茶多酚溶出量相比,短时浸泡,300目茶粉中的茶多酚比80目茶粉的浸出速度稍快,但是远远高于原茶,这可能与超微粉碎破坏了更多的茶叶细胞结构有关。300目茶粉浸泡5min时,茶多酚溶出量已基本达到最高,随着浸提时间的增加,茶多酚的量略有降低,而且300目茶粉茶多酚最高溶出量略低于80目茶粉的茶多酚最高溶出量,原因可能是随着粉碎粒度的增加,细胞与氧气的接触面积加大,增加了茶多酚被氧化的机会,因此在绿茶的加工、贮存、浸提过程中应充分考虑这一点。2.2不同浸提温度对茶多酚溶出量的影响本研究测定了20、40、60、80℃时,瞬间浸提(0.5min),不同粒度的茶粉中茶多酚的溶出情况,结果见图2。由图2可看出,随着浸提温度的升高,原茶、80目茶粉、300目茶粉在相同时间内(0.5min)茶多酚的溶出量均有不同程度的增加。20℃浸提时,原茶茶多酚的溶出量只占总量(25.9%)的12.7%,80目茶粉的溶出量达到茶多酚总量(25.9%)的65.6%,300目茶粉茶多酚的溶出量达到总量(25.9%)的78.4%,由此可以看出,粉体粒度的增加,使茶多酚的溶出量急剧增加。这可能与粉体粒度增加,比表面积增大有关,比表面积越大和溶剂的接触面积越大,溶出速度加快。而在较高的浸提温度(80℃)时,由于溶出平衡速度较快,差别不显著,但较低温度时,差异显著。因此利用超细茶粉制作凉茶,有助于有效成分在凉水中的快速溶出。2.3不同目数茶粉浸提液中咖啡碱溶出量本研究测定了不同浸提时间、不同粒度的绿茶粉中咖啡碱在80℃时的溶出情况。结果见图3。由图3可看出,原茶中咖啡碱的溶出量随时间的延长快速增加,其中原茶浸提5min,咖啡碱溶出量占其总量(4.29%)的84.4%;80目茶粉浸提5min,咖啡碱溶出量占总量(4.29%)的97.0%,这与2.1关于茶多酚的试验结果一致,与茶叶在炒制过程中揉捻工序破坏部分茶叶细胞结构有关。80目茶粉在浸提10min时,达到最大值,而300目茶粉在浸提5min时,咖啡碱的溶出量达到最大值,并且最大值略高于80目茶粉。浸提0.5min时,80目茶粉的溶出量占咖啡碱总量(4.29%)的92.8%,300目茶粉溶出量占咖啡碱总量(4.29%)的96.8%,大于80目茶粉,这与超微粉破坏了更多的茶叶细胞结构有关。2.4咖啡碱在不同浓度咖啡碱中的溶出量本研究测定了20、40、60、80℃时,瞬间浸提(0.5min),不同粒度的绿茶粉中咖啡碱的溶出情况,结果见图4。由图4可看出,随着浸提温度的升高,原茶、80目茶粉、300目茶粉在相同时间内(0.5min)咖啡碱的溶出量均有不同程度的增加。20℃浸提时,原茶咖啡碱的溶出量占总量(4.29%)的32.4%,80目茶粉咖啡碱的溶出量达到总量(4.29%)的75.8%,300目茶粉咖啡碱的溶出量达到总量(4.29%)的87.9%,由此可以看出,粉体粒度的增加,使咖啡碱的溶出量急剧增加,并且浸提速度高于茶多酚。3不同目数茶粉,以12和2.低温水浸提(20℃),300目茶粉中茶多酚、咖啡碱的浸出速度远远大于80目茶粉与原茶。80℃短时浸提,300目茶粉中茶多酚、咖啡碱的浸出量明显高于80目茶粉与原茶,但随着时间的增加,300目茶